Revelan nuevos principios fundamentales que rigen el buceo en animales

escarabajo buceador

Las mismas 'reglas' gobiernan la evolución del buceo en animales tan diferentes como los escarabajos de agua y las morsas

El buceo como un estilo de vida ha evolucionado muchas veces en el reino animal, y la ecología de todos los animales que bucean está esencialmente determinada por el tiempo que pueden contener la respiración.

Según una nueva investigación, los animales buceadores del mundo, desde pequeños insectos hasta ballenas gigantes, se rigen por una serie de principios similares.

Utilizando el conjunto de datos más grande jamás compilado, un equipo internacional de científicos ha examinado cómo las restricciones metabólicas gobiernan el rendimiento del buceo de las especies acuáticas que respiran aire, todo lo cual ha evolucionado para maximizar la cantidad de tiempo que pueden pasar bajo el agua.

Descubrieron que en todos los animales la duración máxima de la inmersión aumenta previsiblemente con la masa corporal, pero la velocidad a la que esto sucede depende del modo metabólico.

Los ectotermos (criaturas de sangre fría como anfibios, reptiles e insectos) pueden permanecer sumergidos por más tiempo en una masa corporal determinada, pero el impacto de un aumento en la masa corporal sobre la duración de la inmersión en endotermas de sangre caliente, incluidas las aves y los mamíferos, es mucho más pronunciado.

Escribiendo en Proceedings of the Royal Society B, los científicos dicen que sus hallazgos constituyen un nuevo principio fundamental de la fisiología evolutiva, que muestra que las mismas 'reglas' gobiernan la evolución del buceo en animales tan diferentes como los escarabajos de agua y las morsas.

También dicen que puede explicar en parte por qué muchos animales buceadores de sangre caliente, incluidas las modernas ballenas pero también los reptiles extintos como los ictiosaurios y plesiosaurios, desarrollaron tamaños corporales relativamente grandes, ya que los aumentos de tamaño llevaron a mayores aumentos relativos en la duración de la inmersión.

La investigación se completó en la Universidad de Plymouth (Reino Unido), y fue dirigida por un equipo internacional de científicos con sede en la Universidad de Radboud (Países Bajos), la Universidad de Quebec en Rimouski (Canadá) y la Escuela de Ciencias Biológicas y Marinas de Plymouth.

Recopilaron y analizaron 1.792 registros para 286 especies, incluyendo 62 ectotermos y 224 endotermos, y probaron si la hipótesis de almacenamiento/uso de oxígeno reconocida a nivel mundial, lo que sugiere que los animales más grandes pueden bucear durante más tiempo y más profundo, se aplica a todos los animales de buceo, independientemente de su origen evolutivo y modo metabólico.

árbol filogenético de animales buceadores

Imagen: Árbol filogenético de todas las especies (n = 226) utilizado en los análisis, que muestra la duración máxima de la inmersión (longitud de las barras externas) y la masa corporal (gradiente en los colores de las ramas). Las barras externas están codificadas por colores para representar reptiles (púrpura), mamíferos (verde), insectos (naranja), pájaros (rojo) y anfibios (azul).

El autor principal, el Dr. Wilco Verberk, profesor asistente en la Universidad de Radboud, dijo: "Nuestro trabajo proporciona un análisis sin precedentes de la ecología del comportamiento de buceo desde una perspectiva metabólica, con implicaciones de largo alcance. Demuestra que la masa corporal y la temperatura afectan la duración de la inmersión de manera similar en especies tan distantes como insectos, reptiles, aves y mamíferos. Esto muestra que los mismos principios físicos y fisiológicos generales han dado forma a la evolución del buceo en todos los grupos de animales, tanto antiguos como modernos, constituyendo un nuevo principio fundamental para la fisiología evolutiva".

El autor principal, David Bilton, profesor de biología acuática en la Universidad de Plymouth y experto mundialmente reconocido en escarabajos acuáticos, agregó: "Nuestros resultados cambian de manera significativa nuestra comprensión del buceo en animales y nos ayudan a desenredar mejor lo que da forma a la ecología y evolución de los buceadores existentes y extintos".

"Muestra que el gran tamaño del cuerpo y la mayor capacidad de almacenamiento de oxígeno que lo acompaña, permiten inmersiones más largas, abriendo muchos ecosistemas acuáticos previamente inaccesibles a grandes respiradores de aire corporal y proporciona una posible explicación de por qué muchos animales buceadores de sangre caliente tienden a ser relativamente grandes.

Artículo científico: Universal metabolic constraints shape the evolutionary ecology of diving in animals

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